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全球三大3G标准的技术性比较分析(2)

全球三大3G标准的技术性比较分析(2)

1. WCDMA与cdma2000

  WCDMA和cdma2000都满足IMT-2000提出的全部技术要求,包括支持高比特率多媒体业务、分组数据和IP接入等。这两种系统的无线传输技术均基于DS-CDMA作为多用户接入技术,单就技术来说,WCDMA和cdma2000在技术先进性和发展成熟度上各具优势,但总体来看,WCDMA似乎更胜一筹,以下是WCDMA相对cdma2000的一些优势所在:

  (1) WCDMA使用的带宽和码片速率(3.84Mcps)是cdma2000 1x演进家族的三倍以上,因而能提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。此外,更高的码片速率也改善了接收机解决多径效应的能力。

  (2) WCDMA在小区站点同步方面的设计是使用异步基站,而cdma2000基站则通常通过GPS实现同步,这将造成室内和城市小区(采用室内天线)部署的困难。

  (3)由于支持1xEV-DO的TDM接入系统采用共享时分复用下行链路,它具有固定时隙,因此cdma2000物理层兼容性较差。

  (4) WCDMA较cdma2000能够更加灵活地处理话音和数据混合业务。

  (5) WCDMA进行功率控制的频率几乎是cdma2000的两倍,达到每秒1500次(1.5kHz),因而能保证更好的信号质量,并支持更多的用户。

  (6) cdma2000的导频信道大约需要下行链路总传输功率的20%,相比之下WCDMA只需要约10%,因而可以节省更多的公用信道的开销。

  (7)为支持基于GSM的GPRS业务而部署的所有业务(如计费、安全、漫游等)也支持WCDMA业务,而为了完善新的数据/话音网络,cdma2000 1x必须添加额外的网元或进行功能的升级。

  (8)在混合话音和数据流量方面,WCDMA的系统性能比cdma2000也表现得更加出色。

  因此,从技术的角度来讲,WCDMA具备一定优势,各家电信企业也因此更加倾向于采用该标准。

  另外,在传统网络基础和市场推广上,WCDMA占据着更大的优势。由于全球移动系统有85%都在用的GSM系统,而GSM向3G过渡的最佳途径就是历经GPRS演进到WCDMA,所以传统网络上的绝对优势使得cdma2000难以对WCDMA望其项背。

  2. TD-SCDMA

  TD-SCDMA与WCDMA和cdma2000相比,具有如下的特点和优势:

  (1)频谱利用率高:TD-SCDMA采用TDD方式和CDMA和TDMA的多址技术,在传输中很容易针对不同类型的业务设置上、下行链路转换点,因而可以使总的频谱效率更高。

  (2)支持多种通信接口:TD-SCDMA同时满足Iub、A、Gb、Iu、IuR多种接口要求,基站子系统既可作为2G和2.5G的GSM基站的扩容,又可作为3G网中的基站子系统,能同时兼顾现在的需求和未来长远的发展。

  (3)频谱灵活性强:TD-SCDMA第三代移动通信系统频谱灵活性强,仅需单一1.6M的频带就可提供速率达2M的3G业务需求,而且非常适合非对称业务的传输。

  (4)系统性能稳定:TD-SCDMA收发在同一频段上,上行链路和下行链路的无线环境一致性很好,更适合使用新兴的"智能天线"技术;利用了CDMA和TDMA结合的多址方式,更利于联合检测技术的采用,这些技术都能减少了干扰,提高系统的性能稳定性。

  (5)与传统系统兼容性好:TD-SCDMA支持现存的覆盖结构,信令协议可以后向兼容,网络不必引入新的呼叫模式,能够实现从现存的通信系统到下一代移动通信系统的平滑过渡。

  (6)系统设备成本低:TD-SCDMA上下行工作于同一频率,对称的电波传播特性使之便于利用智能天线等新技术,这也可达到降低成本的目的;在无线基站方面,TD-SCDMA的设备成本也比较低。

  (7)支持与传统系统间的切换功能:TD-SCDMA技术支持多载波直接扩频系统,可以再利用现有的框架设备、小区规划、操作系统、账单系统等,在所有环境下支持对称或不对称的数据速率。

  当然,与前两种标准相比,尤其是与WCDMA比起来,TD-SCDMA也有“尚显稚嫩”的地方。比如,在对CDMA技术的利用方面,TD-SCDMA因要与GSM的小区兼容,小区复用系数为3,降低了频谱利用率。又因为TD-SCDMA频带宽度窄,不能充分利用多径,降低了系统效率,实现软切换和软容量能力较困难。另外,TD-SCDMA系统要精确定时,小区间保持同步,对定时系统要求高。而WCDMA则不需要小区间同步,可适应室内、室外,甚至地铁等不同的环境的应用。另外,WCDMA对移动性的支持更加优质,适合宏蜂窝、蜂窝、微蜂窝组网,而TD-SCDMA只适合微蜂窝,对高速移动的支持也较差。尤其是在从GSM网向3G的过渡过程中,WCDMA的优势更加明显。因此,从目前的情况来看,TD-SCDMA和WCDMA虽然各具优势,但WCDMA更应成为3G过渡的主流标准。

  结论性分析

  三种主流的3G技术标准--WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA,在技术上各有千秋,从目前的情况来看,不会出现哪种标准“一统江湖”的局面,而至于谁能在3G时代占据更大的市场份额,关键是看哪个技术标准更符合市场需求和竞争的需要。对于这个问题的分析,除了要从前文所述的各项技术特点以及厂家供货环境、全球范围内广泛采用的程度等入手外,还要结合各国国情、各运营商的具体情况以及市场竞争等因素进行考虑。

  单就中国而言,由于我们是发展中国家,所以如何保护现有的网络投资并使其产生最大的效益是首先值得重视的问题。因此,在满足业务发展需要的同时,要充分利用已建的2G网络,保护用户业务的连续性,这就要求新建的3G网络必须与第二代网络有很好的后向兼容性。符合这些条件的3G标准,WCDMA应是首选。

  其次,中国之所以发展3G,一个迫切的需要是为了解决当前所面临的频谱资源日益短缺的问题;另外,由于我国人口众多且经济发展不平衡,造成了业务分布的不均匀性,移动通信的主要用户和业务大部分集中在中心城市和部分人口密集的地区,这就要求我们选择的标准应当是频谱利用率较高的技术制式。在这一点上,TD-SCDMA的优势更明显一些。

  第三,对于中国的运营商来讲,3G建设初期最主要的任务还是要完成大规模覆盖,实现基本漫游,待基本业务和用户群稳定后,再进一步考虑网络容量的增加,业务种类的丰富。WCDMA在大规模覆盖上有自己的技术优势,将是初期的优选。

  第四,如果考虑竞争带来的价格因素,则WCDMA的优势更突出。这是因为与其它技术标准相比,WCDMA在全球范围内已经形成多厂家供货的局面,这势必带来设备价格和产品质量的竞争,在市场杠杆的调节下,设备和服务价格会不断降低,质量不断提高,是非常有利于运营商降低建设投资的。

  最后,出于对民族工业的支持,TD-SCDMA在中国一定要上。我国已经在1G、2G时代落后于世界了,如果能够基于自主产权的TD-SCDMA形成3G产业链,就可能带动起中国的通信制造业、运营业等的快速发展,从而取得赶超世界先进的良机。

  综合如上的种种分析和考虑,我国对3G技术标准的选择,以WCDMA和TD-SCDMA的结合为宜。利用WCDMA在大规模覆盖、远距离通信等领域的优势组建全国和国际网络、快速实现无缝覆盖,而在人口密集和手机上网需求密集的地区则可以选择TD-SCDMA。当然,选择这两种标准也是由于在技术上FDD和TDD方式可以实现互补。

  可以预见,在我国的3G发展中,WCDMA将以其自身的诸多优势在市场需求中占据大片江山。TD-SCDMA则会以独有的技术特色和独特身份,在3G市场上占有一席之地,但它可能更多的是作为WCDMA的有益补充,应用在不对称业务需求量比较大、用户移动性又比较小的高密度地区。而cdma2000标准则可能只有2G时代即依托CDMA的中国联通会采用了。
继承事业,薪火相传
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